WO2001021468A1 - Fahrzeug für lasten- und personentransporte - Google Patents

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WO2001021468A1
WO2001021468A1 PCT/EP2000/009006 EP0009006W WO0121468A1 WO 2001021468 A1 WO2001021468 A1 WO 2001021468A1 EP 0009006 W EP0009006 W EP 0009006W WO 0121468 A1 WO0121468 A1 WO 0121468A1
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WO
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module unit
drive
cross member
cab
vehicle according
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Application number
PCT/EP2000/009006
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich Röllin
Samuel Streiff
Original Assignee
Alcan Technology & Management Ltd.
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Priority to EP20000967679 priority patent/EP1218234B1/de
Priority to PL00353961A priority patent/PL353961A1/xx
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Priority to DE50002763T priority patent/DE50002763D1/de
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K5/00—Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units
    • B60K5/10—Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units providing for ready detachment of engine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D31/00—Superstructures for passenger vehicles
    • B62D31/02—Superstructures for passenger vehicles for carrying large numbers of passengers, e.g. omnibus
    • B62D31/025—Superstructures for passenger vehicles for carrying large numbers of passengers, e.g. omnibus having modular sections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D33/00—Superstructures for load-carrying vehicles
    • B62D33/06—Drivers' cabs

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle for load and / or passenger transport containing a cab area and a payload or passenger transport attachment.
  • Vehicles in particular road vehicles, such as buses, buses, trucks (trucks), etc., regardless of their design, usually have a chassis, the frame of which consists of two load-bearing side members with their upper edge lying in a horizontal plane, which has several cross members, in particular at their front and rear ends.
  • the chassis frame is generally continuous and extends from the front end of the cab over the front and rear axles to the end of the vehicle, the frame being able to accommodate a body in the rear section of the vehicle.
  • the crossbeams serve on the one hand to stiffen the frame and on the other hand also to hold components such as shock absorbers or gearbox suspensions.
  • the drive unit is arranged in front of, between or behind the axles and supported on the chassis frame via damping elements.
  • the axles are usually driven by a cardan shaft and differential gear.
  • the cross-sectional height of the two side members can be up to 400 mm depending on the permissible total weight of the vehicle.
  • the mass of the side members is therefore large, so that they contribute significantly to the curb weight of the vehicle.
  • the chassis frame is a central structural unit to which, among other things, the driver's cab, body, axles, drive train, fuel tank, battery and auxiliary units are attached and joined to form a complete vehicle unit.
  • This construction has the disadvantage that the assembly of the aforementioned components is primarily aimed at the chassis frame. This forces you to manufacture the complete vehicle from the individual components in a single assembly process, which is then delivered to the customer.
  • the object of the present invention is a vehicle for freight and passenger transport, which no longer has the aforementioned disadvantages.
  • the vehicle is constructed from separate, mutually joined module units, comprising at least one driver's cabin module unit, at least one load carrier module unit that contains at least one axle, and at least one drive module unit arranged between a driver's cabin module unit and a load carrier module unit, which one Includes drive unit and an axis.
  • the vehicle is preferably a road vehicle.
  • the load-bearing module unit corresponds to the payload or passenger transport attachment.
  • the load-carrying module unit can thus be designed for payload transport and / or passenger transport.
  • the drive module unit contains one or more cross beams and the drive unit is arranged in the region of an axis, preferably above a front axis, and is preferably mounted on one or more cross beams via spring elements.
  • Means for resiliently supporting the cross members on the axle can be provided.
  • the driver's cab and / or load-carrying module unit can be connected to the drive module unit via connection interfaces on the cross member or on the cross members, preferably by means of cold connections.
  • the cross member is arranged transversely to the longitudinal direction of the vehicle or the direction of travel.
  • the cross member is expediently arranged at an angle of 60 ° -90 ° (degrees of angle), preferably 80 ° -90 °, transversely to the longitudinal direction of the vehicle.
  • the cross member is designed as a so-called chassis member, i.e. it is the central component of the supporting structure and takes on the essential loads of the vehicle components arranged above it, such as the drive unit.
  • the module units can e.g. be attached to one another via coupling devices or module coupling devices which are attached or molded, for example, to the cross members.
  • module coupling device is a Einzw in the above context. Understand device for releasable connection of separate units, in particular module units.
  • the construction according to the invention is suitable, for example, for small vehicles with a total weight of up to 3.5 t (tons) as well as for large vehicles, in particular commercial vehicles, with road vehicles with a total weight of more than 3.5 t, such as buses, among commercial vehicles. Buses, trucks (trucks) or tractor units are meant.
  • the construction according to the invention is particularly preferably suitable for commercial vehicles which contain a driver's cab and which have an unladen weight of 3.5-7 t.
  • the auxiliary module unit preferably contains two cross members arranged in parallel at a distance.
  • a front cross member is connected to the cab module unit hm and a rear cross member is arranged towards the load carrying module unit.
  • the front part is essentially carried by the cross members. It is advantageous via spring elements or elastic elements, such as hydraulic spring elements, elastomer suspensions, preferably silent blocks, on the cross members or on attachments attached to them, such as e.g. Brackets, mounted
  • the front assembly is preferably supported on the crossbeams via a multi-point bearing. Furthermore, steering elements, such as tie rods, can be attached to the crossbeams.
  • Connecting elements such as long profiles or longitudinal struts can be arranged between the cross members, which connect the cross members to one another and, together with the cross members, form a rigid frame structure.
  • the connecting elements are suitable for absorbing tensile and impact forces or as a mounting platform for attachments e.g. designed to accommodate hydraulic and / or electrical lines and the like
  • the cross members and / or connecting elements are advantageously single or multi-chamber hollow profiles e.g. made of iron, galvanized iron, steel and preferably extruded profiles made of aluminum or its alloys.
  • the cross members and / or connecting elements can also consist of plastic, in particular of fiber-reinforced plastic, also called fiber composite material. Composites of the aforementioned materials, in particular metal-plastic composites, are also possible
  • Plastics can be thermoplastics, such as polyolefms, polyethylenes and polypropylenes, polyesters, polyvinylchloride (PVC), polystyrenes, polyamides or polycarbonates (PC), and thermosets, such as epoxy resins
  • reinforcing fibers can be inorganic fibers, such as glass fibers, carbon or graphite fibers, metal fibers (wire), ceramic fibers or fibers made from cellulose derivatives or from thermoplastic plastics, such as, for example, polyvinyl chloride, polyacrylics, polyacrylics, polyolefins, for example polypropylene, polyester, Polyamides or plastic fibers known as Kevlar or aramid, etc., or natural fibers, such as fiber-like Si minerals, jute, sisal, hemp, cotton, Ramie fibers, etc., or mixed fibers thereof can be used
  • the fibers are expediently used in the form of textile fabrics, for example nonwovens, non-stitch-forming systems, such as fabrics, reversible or bidirectional fabrics, braids or mats, etc., or, for example, stitch-forming systems, such as knitted fabrics or knitted fabrics, etc.
  • the cross member has external fastening levels which expediently contain grooves, in particular grooved grooves, undercuts, projections, webs or ribs for fastening attachments.
  • the cross member expediently contains at least one undercut, a web or a groove in each fastening plane.
  • Backing grooves can e.g. be provided for attaching self-supporting assemblies such as the driver's cab module unit or the front section or the load-bearing module unit as well as components absorbing impact energy.
  • the driver's cab and load-carrying module unit are expediently fastened to the cross member of the auxiliary module unit via the front wall side facing the auxiliary module unit.
  • the attachment is advantageously carried out by means of a cold connection, in particular a screw connection.
  • clamping plates or slot stems with an internal thread are inserted into the grooved groove, into which screws are tightened, which in turn hold the attachment on the other side.
  • the driver's cab or load-bearing module unit is preferably connected to the auxiliary module unit via cold connections, such as rivets, screws, clamps.
  • the connection can also contain welded and / or adhesive connections.
  • connection technology clear dividing lines are advantageously provided between the individual module units and types of material, which have a cost-effective effect on later recycling.
  • the cross-sectional shape of the cross member is preferably uniform over the entire longitudinal extent. Local deviations in cross-section, for example by removing webs or openings of holes or recesses and the like, can be provided for the attachment of subordinate components.
  • Connection interfaces for receiving the ends of roll bars or for attaching an add-on panel with line couplings for attaching supply lines can also be attached to the cross members.
  • Line couplings are to be understood as a single or device for the detachable connection of supply lines.
  • the minority of the minor module includes, for example, a minor engine, such as an electric, gas, or internal combustion engine or combinations thereof, and others this includes components such as power generators, gears, differentials and, in some cases, energy storage.
  • a minor engine such as an electric, gas, or internal combustion engine or combinations thereof, and others this includes components such as power generators, gears, differentials and, in some cases, energy storage.
  • the Antnebsemheit can be arranged longitudinally or transversely to the direction of travel and can be expediently provided in the region of an axis, or arranged above an axis, preferably above a front axis. Unless wheel hub motors are provided, the transmission to the wheels is advantageously carried out via a cardan shaft and differential gear.
  • a supplementary motor for example an electric motor
  • the supplementary motor is supplied with energy by the auxiliary unit via a supply line.
  • the auxiliary unit contains an internal combustion engine and a current generator associated therewith, which generates the electrical energy for an electrical supplementary motor as an axle drive, in particular as a rear axle drive.
  • the supply lines to the auxiliary module unit are advantageously connected via line couplings, which ensures that the supply lines can be easily disconnected or connected when the module units are disconnected or assembled.
  • Battenen and fuel cells which take up a large amount of space, can be arranged, for example, on the chassis frame of the load carrier module, regardless of the minority.
  • the Antnebsmodulemheit can also include electronics, air conditioning and, for example, a resting and / or sleeping alcove.
  • auxiliary module On the cross member (s) of the auxiliary module, longitudinal, bow or arch-shaped profile constructions arranged transversely to the vehicle longitudinal direction can be attached.
  • the profile constructions can reach vehicle width in their maximum width and can reach the vehicle roof in their maximum height.
  • the profile structures mentioned can be provided, inter alia, as connection interfaces for the driver's cab and / or load-bearing module unit. You can also be designed as a roll bar and to accommodate attachments.
  • the load-carrying module unit and / or driver's cab module unit, at least on its front side facing the auxiliary module unit can contain a profile structure which is opposite to the opposite profile structure of the attachment. is drive module unit.
  • the individual module units can be connected in this way by joining the adjacent profile structures.
  • the aforementioned profile structures of a module unit can be connected to one another via longitudinal profiles in the vehicle longitudinal direction.
  • the drive module unit can also contain vertical, horizontal or inclined profiles on its end faces.
  • the drive module unit contains a rollover device, which absorbs and dissipates impact or impact forces when the vehicle rolls over and e.g. The damage or deformation of the driver's cab and the drive unit is prevented or reduced.
  • the rollover device preferably contains one or more stirrup-like profile structures, so-called rollbars, which are attached with their bottom end regions to the cross members, in particular to the end sections of the cross members, and are arranged transversely to the longitudinal direction of the vehicle.
  • a roll bar advantageously contains profiles which are laterally and vertically aligned, at the ends, for example via intermediate attachments, arranged on a cross member and which are connected at the roof by one or more horizontally or obliquely aligned profiles to form a bracket.
  • the roll bar can also consist of one, two or more curved profile parts.
  • the rollover device preferably contains two rollover bars which are fastened to a front or rear cross member.
  • the rollover device can also contain longitudinal bar profiles as connecting profiles between the roll bars.
  • the temple longitudinal profiles can be designed as elements absorbing impact energy, so-called crash elements, which are compressed or folded and permanently or temporarily shortened under the action of strong forces acting in the longitudinal direction of the vehicle, such as impact forces, and absorb acting forces.
  • the ring-shaped, bow-shaped or arch-shaped profile structures, in particular the roll bars, and longitudinal profiles, in particular the temple longitudinal profiles are, for example, U- or T-shaped profiles or single or multi-chamber hollow profiles, for example made of iron, galvanized iron, steel and preferably extruded profiles made of aluminum or his alloys.
  • the above-mentioned profile structures, in particular roll-over bars, and longitudinal bar profiles and can also consist of plastic, in particular of the fiber-reinforced plastic described above. Fiber-reinforced plastics are also named in this text as fiber composite parts or materials. Composites of the aforementioned materials, in particular metal-plastic composites, are also possible.
  • the above-mentioned profile structures and in particular the roll bars and or longitudinal bar profiles can also contain grooves, in particular grooved grooves, projections, webs, ribs or flags for fastening add-on parts or assemblies.
  • a distance is preferably arranged between the drive unit and the roll bars in the longitudinal direction of the vehicle, which ensures that the drive unit is not damaged or is only slightly damaged when the longitudinal frame profiles are compressed or shortened.
  • the driver's cab module unit can be attached to the front cross member and / or roll bar via corresponding connection interfaces.
  • the load carrying module unit can also be attached to the rear cross member and / or roll bar via corresponding connection interfaces.
  • connection points such as screw or rivet connections.
  • the rear cross member can also be designed as an impact energy absorbing element, which is expediently used to absorb the impact energy from itself, by a braking maneuver or a collision, against the front side wall of the load-carrying module unit.
  • shock-absorbing elements also called deformation elements, are introduced into the hollow chamber or hollow chambers of the rear crossmember, which absorb acting forces in the longitudinal direction of the vehicle through self-deformation.
  • Deformation elements can e.g. Hollow bodies and in particular hollow cylindrical bodies made of aluminum or its alloys or elements with honeycomb structures.
  • the hollow cylinder bodies are expediently arranged with their cylinder axis transverse to the longitudinal direction of the cross member in the cavity of the cross member and are folded, for example, in the cylinder axis direction.
  • the elements can also be foam bodies made of coarse-cell plastic, which are foamed into or inserted into the hollow chamber of the cross member, wherein the foam bodies can have different densities in their direction of action.
  • an axle in the front vehicle area can be provided as a rigid axle.
  • the axle or the suspension parts are expediently fastened to the crossmember or the crossmember via spring elements such as coil springs, air springs and / or longitudinal leaf springs.
  • brackets for example, are provided as attachments on the cross members.
  • the drive is advantageously arranged completely separate from the axle and supported on the cross member (s).
  • an independent wheel suspension can also be provided in the front area of the vehicle, in particular in the drive module unit, in which arrangement the wheel suspension members are completely or partially and in some cases and also the spring elements are attached to the cross members.
  • axles of the vehicle according to the invention can be steered individually.
  • the drive module unit is expediently provided with a corresponding noise and heat-insulating outer cladding, which e.g. is attached to said profile structures and in particular to the rollover device.
  • the load carrying module unit with or without a chassis frame, expediently contains a structure, for example a platform or box structure.
  • the load-carrying module unit can be supported resiliently on the associated axles or connected to the wheels via wheel suspension members.
  • One or more axles with single or twin tires can be provided, in particular in the case of the load carrying module unit.
  • driver's cab module unit can also contain at least one axle in addition to a driver's cab.
  • the vehicle contains a plurality of drive module units, for example one after the other, and / or a plurality of load carrying module units, for example one after another.
  • the vehicle according to the invention makes it possible to reduce the manufacturing outlay.
  • a weight reduction can be achieved and the drive unit can be arranged transversely to the longitudinal direction of the vehicle.
  • the modular structure allows the separate manufacture of individual module units, in particular the technically less demanding module units, for example, cab module units, can be manufactured on site. Most of the technology is concentrated on the drive module unit, which can be manufactured at a central manufacturing facility by highly qualified specialists.
  • the load carrying module unit can be in its Vanieren dimensions, especially in length, to any extent, without major, costly changes in the minor module are necessary.
  • This module-wise allows a qualitative, higher degree of utilization to be possible per square meter of assembly area. Furthermore, the modular design results in shorter components in relation to the ratio of vehicle length to vehicle width.
  • the modular design also allows any combination of individual module units, which e.g. for repairs to be carried out on a single module, for converting vehicles e.g. Change of the counter thread, e.g. of air or fuel lines, or when changing the design of cabins in new vehicle antennas.
  • FIG. 2 shows a side view of an auxiliary module unit;
  • 3a-d a cross-sectional view of a cross member;
  • 5a-b a cross-sectional view of a cross member with a spring element
  • FIG. 6b * shows a longitudinal section along AA according to FIG. 6a;
  • Fig. 7-8 a perspective view of a further cross member with attachments.
  • the vehicle 1 in FIG. 1 contains an auxiliary module unit 3, to which a driver's unit module unit 2 and a load-bearing module unit 4 are connected via connection interfaces (not shown) by means of cold connections.
  • the auxiliary module 3 contains an auxiliary unit 13 which is arranged above the front axis and which has an anti, a get and a generator for generating electricity. Due to the modular structure of the vehicle, the vehicle 1 does not contain any continuous chassis long beams.
  • the auxiliary unit 13 is fastened via spring elements to a front and rear cross member 5a, 5b arranged in front of and behind an axle 22 in the longitudinal direction of the vehicle.
  • a roll bar 6a in the form of a U-profile is also fastened transversely to the longitudinal direction of the vehicle.
  • the additional module 3 also includes a resting or sleeping compartment 11, which is at least partially under the roll bar 6a in the front, roof-facing area of the tnebsmodultechnik 3 is arranged, and air conditioning and electronics 12. Battene and Betnebsstoff 14 are separately attached to a chassis frame of the load carrying module unit 4.
  • a front and rear roll bar 6a, 6b are attached to the side end portions of the front and rear cross members 5'a, 5'b.
  • the two roll bars 6a, 6b are further connected via longitudinal bar profiles 7 and together form a rigid Ubenoll cage.
  • Both the driver's cab 2 and load-carrying module unit 4 and the auxiliary unit 13 are connected to the cross members 5'a, 5'b via front and rear intermediate attachments 10a, 10b. Further fastening points, possibly also via intermediate attachments, for receiving attachments are located on the roll bars 6a, 6b (not shown)
  • the temple longitudinal profiles 7 are designed in a special embodiment as energy-absorbing elements, i.e. they are designed as so-called crash elements, which are folded or compressed in a collision with impact forces acting in the longitudinal direction of the vehicle and absorb impact energy during this process.
  • the auxiliary module 3 also includes a resting or sleeping alcove 11, which is arranged essentially within the rollover device, and the air conditioning system and electronics 12.
  • the Antnebsemheit 13 is resiliently attached to the cross members 5'a, 5'b via elastomer springs 9 (see also Fig. 5 a, 5b).
  • the cross members 29, 29 ', 29 ", 29'” are extruded single or multiple hollow profiles made of aluminum or its alloys. At their respective fastening levels, they contain at least one fastening groove 17, in particular a grooved groove, and / or a web or molding 16 for fastening attachments.
  • the fastening of the roll bars 6a, 6b is shown in a detailed solution in FIG. 4a, the drawing only showing the connection cutout.
  • the roll bar (6a, 6b) is fastened to the end sections of the cross member 30 by means of intermediate attachments 20 by means of a positive connection.
  • Further subordinate add-on parts such as add-on panels 24 with line couplings for connecting supply lines between the auxiliary module unit 3 and load-carrying module unit 4 or driver's cab module unit 2, are attached to the cross member 30 (see Fig. 4b).
  • the add-on panel 24 can, for example, be plugged onto a web 16 of the cross member 30 and locked by means of a clamp connection.
  • 5a, 5b is carried by intermediate add-on parts 21, 21 ', which are resiliently attached to the cross member 32 via elastomer spring layers 31, 31', among other things.
  • the driver's cab 2 or load-bearing module unit 4 is connected via intermediate attachments 36 ( schematically shown) attached to the mounting level 26 of the cross member 32.
  • the intermediate attachments 36 are attached to the mounting plane 26 of the cross members 32 by means of screws 35 which are screwed into the internal thread of clamping plates 37 inserted into undercut grooves and lock them and clamp them in the groove.
  • the rear cross member 33 is equipped with energy-absorbing elements, so-called crash elements (see FIGS. 6a, 6b).
  • the crash elements are hollow cylinder body 27 made of an aluminum alloy and arranged in the hollow chamber 34 of the cross member 33 designed as a hollow profile.
  • the hollow cylinder bodies 27 are folded or compressed in the event of an impact in the direction of the cylinder axis.
  • FIG. 7 Another embodiment of a cross member 50 is shown in FIG. 7.
  • the cross member 50 which is manufactured as an extruded, multi-chamber hollow profile made of aluminum, has a circular groove 61 running in the longitudinal direction of the cross member 50.
  • the round groove 61 is used, among other things, for fastening a shock absorber 52, the end section containing the eye or pin joint engages in the round groove 61 and is connected to the cross member 50 by means of a screw or pin connection 58 running transversely to the round groove 61.
  • the other side of the shock damper is supported on the axle (not shown).
  • a connecting element in the form of a connecting strut 53 is attached to a web 57 and connects the cross member 50 to a further parallel cross member (not shown).
  • the cross member 50 has vertical connection surfaces with bars 54 which are designed in the form of a prong and extend in the longitudinal direction of the cross member 50.
  • An intermediate attachment 51 also has, on its side facing the transverse profile 50, parallel to the cross-member 50 in the longitudinal direction of toothed strips 55, the toothed strips 55 of the intermediate attachment 51 in the present embodiment being of a narrower arrangement than the toothed strips 54 of the cross member 50.
  • the intermediate attachment 51 is about one Adhesive connection connected to the Endabschmtt of the cross member 50, wherein the surfaces of the intermediate attachment 51 and the cross member 50 containing the serrated strips 54, 55 are acted upon with adhesive and are mutually joined.
  • the above-mentioned throats are mutually hooked with their serrated strips, which has a reinforcing effect on the component connection, in particular with regard to vertical forces acting on the intermediate attachment 51.
  • the cross member 50 also has a balcony 56 for receiving additional attachments.
  • the balcony 56 is cut out in the end section of the cross member 50, because of the connection of the intermediate attachment 51 and the roll bar attached to it (not shown in FIG. 10).
  • FIG. 8 shows another vanante of a cross member 40 with add-on parts.
  • An intermediate add-on part 41 is in turn attached to the end section of the cross member 40, the intermediate add-on part 41 having a semicircular bead 49 that extends in the longitudinal direction of the cross member 40 and that extends in an longitudinal direction of the cross member 40
  • a roll bar 42 is connected to the intermediate attachment 41 by means of a screw connection 43, the screws leading through vertical screw openings in the intermediate attachment 41 and in the roll bar 42 and on their free side with screw
  • the Ubenollbugel 42 lies with its end face on a damping element 60 made of plastic, which is attached to the cross member 40 by means of an adhesive connection.
  • the damping element 60 serves to absorb vertical impacts acting on the roll bar 42.
  • the cross member 40 further contains a web 45 with a bead-like projection and hook element running in the longitudinal direction of the cross member 25 40.
  • the web with its formations is part of a clamp connection which receives an add-on panel 44 for connecting connecting lines.
  • the web is in the end section of the cross member 40 cut out
  • the crossmember 40 contains a groove 46 with a groove in the longitudinal direction of the crossmember 40 or a groove 47 with a groove behind it for receiving additional attachments.

Abstract

Fahrzeug für Lasten- und Personentransporte enthaltend einen Fahrerhausbereich und einen Nutzlast- oder Personentransportanbau. Das Fahrzeug (1) weist einen Aufbau aus gesonderten, gegenseitig aneinander gefügten Moduleinheiten (2, 3, 4) auf. Diese umfassen eine Kabinenmoduleinheit (2), eine daran anschliessende Antriebsmoduleinheit (3) und eine nachfolgende Lastentragmoduleinheit (4), enthaltend wenigstens eine hintere Achse (23), einen Fahrgestellrahmen und einen Aufbau (33). Die Antriebsmoduleinheit (3) enthält eine Antriebseinheit (13) und eine vordere Achse (22) sowie ein oder mehrere Querträger (5a, 5b), welche über Federungen auf die vordere Achse gestützt sind. Die Querträger (5a, 5b) bestehen aus Ein- oder Mehrkammerhohlprofilen, vorzugsweise Strangpressprofile aus Aluminium. Die Antriebseinheit (13) ist über der vorderen Achse (22) angeordnet und über Federelemente (9) auf einem oder mehreren Querträgern (5a, 5b) oder auf Zwischenbauteilen an den Querträgern (5a, 5b) befestigt. Die Fahrerhaus- (2) und/oder Lastentragmoduleinheit (4) sind über Verbindungsschnittstellen oder Kupplungsvorrichtungen am Querträger (5a, 5b) mit der Antriebsmoduleinheit (3) verbunden.

Description

Fahrzeug für Lasten- und Personentransporte
Vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug für Lasten- und/oder Personentransporte enthaltend einen Fahrerhausbereich und einen Nutzlast- oder Personentransportanbau. Fahrzeuge, insbesondere Strassenfahrzeuge, wie Busse, Omnibusse, Lastkraftwagen (Lkw) etc., weisen unabhängig von ihrer Bauart üblicherweise ein Fahrgestell auf, dessen Rahmen aus zwei mit ihrer Oberkante in einer horizontalen Ebene liegenden, lastentragenden Längsträgern besteht, die über mehrere Querträger, insbesondere an ihrem vorderen und hinteren Abschluss, verbunden sind. Der Fahrgestellrahmen ist in der Regel durchgehend und er- streckt sich vom vorderen Ende des Fahrerhauses über die Vorder- und Hinterachsen bis hin zum Fahrzeugende, wobei der Rahmen im hinteren Fahrzeugabschnitt einen Aufbau aufnehmen kann. Die Querträger dienen einerseits zur Versteifung des Rahmens und andererseits auch zur Aufnahme von Komponenten, wie Stossdämpfer oder Getriebeaufhängung. Auf die Querträger werden jedoch in der Regel keine Haupttraglasten abgestützt. Der Fahrgestellrahmen und insbesondere dessen Längsträger, trägt unter anderem den Fahr- zeugaufbau und die Antriebseinheit. Er ist über Federvorrichtungen mit den Achsen bzw. Radaufhängungsorganen verbunden. Die Antriebseinheit ist dabei vor, zwischen oder hinter den Achsen angeordnet und über Dämpfungselemente auf dem Fahrgestellrahmen abgestützt. Der Antrieb auf die Achsen erfolgt in der Regel über eine Kardanwelle und Differen- tialgetriebe.
Die Querschnittshöhe der beiden Längsträger kann je nach zulässigem Gesamtgewicht des Fahrzeuges bis zu 400 mm betragen. Die Masse der Längsträger ist daher gross, so dass diese in erheblichem Masse zum Leergewicht des Fahrzeuges beitragen.
Bei Fahrzeugen der beschriebenen Art stellt der Fahrgestellrahmen eine zentrale Baueinheit dar, an welcher unter anderem Fahrerhaus, Aufbau sowie Achsen, Antriebsstrang, Kraftstofftank, Batterie und Nebenaggregate angebracht und zu einer kompletten Fahrzeugeinheit gefügt sind.
Diese Konstruktion weist den Nachteil auf, dass die Montage der vorgenannten Komponenten primär auf den Fahrgestellrahmen ausgerichtet ist. Dadurch ist man gezwungen aus den einzelnen Komponenten in einem einzigen Montageprozess das komplette Fahrzeug herzustellen, welches anschliessend dem Abnehmer geliefert wird. Aufgabe vorliegender Erfindung ist ein Fahrzeug für Lasten- und Personentransporte, welches die vorgenannten Nachteile nicht mehr aufweist.
Zur erfindungsgemässen Lösung der Aufgabe führt, dass das Fahrzeug eine Konstruktion aus gesonderten, gegenseitig gefügten Moduleinheiten, enthaltend wenigstens eine Fahrer- hausmoduleinheit, wenigstens eine Lastentragmoduleinheit, welche wenigstens eine Achse enthält, und wenigstens eine zwischen einer Fahrerhausmoduleinheit und einer Lastentragmoduleinheit angeordnete Antriebsmoduleinheit, welche eine Antriebseinheit und eine Achse enthält, aufweist. Das Fahrzeug ist vorzugsweise ein strassengebundenes Fahrzeug.
Die Lastentragmoduleinheit entspricht dem Nutzlast- bzw. Personentransportanbau. Die Lastentragmoduleinheit kann somit für Nutzlasttransport und/oder Personentransport konzipiert sein.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Antriebsmoduleinheit ein oder mehrere Querträger enthält und die Antriebseinheit im Bereich einer Achse, vorzugsweise über einer vorderen Achse, angeordnet und vorzugsweise über Federelemente auf einem oder mehreren Querträgem gelagert ist. Es können Mittel zur federnden Abstützung der Querträger auf die Achse vorhanden sein.
Die Fahrerhaus- und/oder Lastentragmoduleinheit können über Verbindungsschnittstellen am Querträger bzw. an den Querträgem, vorzugsweise mittels Kaltverbindungen, mit der Antriebsmoduleinheit verbunden sein. Der Querträger ist quer zur Fahrzeuglängsrichtung oder Fahrtrichtung angeordnet. Der Querträger ist zweckmässig in einem Winkel von 60° - 90° (Winkelgrade), vorzugsweise von 80°-90° quer zur Fahrzeuglängsrichtung angeordnet. Der Querträger ist als sogenannter Chassisträger ausgebildet, d.h. er ist zentrales Bauteil der Tragkonstruktion und übernimmt die wesentlichen Lasten der darüber angeordneten Fahrzeug-Komponenten, wie An- triebseinheit.
Die Moduleinheiten können z.B. über Kupplungsvorrichtungen bzw. Modulkupplungsvorrichtungen, die beispielsweise an den Querträgern angebracht oder angeformt sind, aneinandergefügt sein. Unter Modulkupplungsvorrichtung ist im obigen Zusammenhang eine Einbzw. Vorrichtung zum lösbaren Verbinden von gesonderten Einheiten insbesondere Modu- leinheiten zu verstehen.
Die erfindungsgemässe Konstruktion eignet sich sowohl z.B. für kleine Fahrzeuge bis 3,5 t (Tonnen) Gesamtgewicht als auch für grosse Fahrzeuge, insbesondere Nutzfahrzeuge, wobei unter Nutzfahrzeuge Strassenfahrzeuge mit mehr als 3,5 t Gesamtgewicht, wie z.B. Busse, Omnibusse, Lastkraftwagen (Lkw) oder Sattelzugmaschinen, gemeint sind. Die erfmdungs- gemasse Konstruktion eignet sich besonders bevorzugt für Nutzfahrzeuge, welche eine Fahrerkabine enthalten, und welche ein Leergewicht von 3,5 - 7 t aufweisen.
Die Antnebsmoduleinheit enthalt vorzugsweise zwei parallel in Abstand angeordnete Quer- trager Ein vorderer Querträger ist zur Fahrerhausmodulemheit hm und ein rückwärtiger Querträger ist zur Lastentragmoduleinheit hin angeordnet. Die Antnebsemheit wird im wesentlichen von den Querträgern getragen. Sie ist vorteilhaft über Federelemente bzw. elastische Elemente, wie hydraulische Federelemente, Elastomerfederungen, vorzugsweise Si- lentblocke, auf den Querträgern oder auf an diesen angebrachten Anbauteilen, wie z.B. Kon- solen, gelagert Die Antnebsemheit ist bevorzugt über eine Mehrpunkt-Lagerung auf die Querträger abgestutzt Weiters können Lenkungselemente, wie Spurstangen, an die Querträger angebracht sein.
Zwischen den Querträgern können Verbindungselemente wie Langsprofile oder Langsstre- ben angeordnet sein, welche die Querträger miteinander verbinden und zusammen mit den Querträgern eine biegesteife Rahmenstruktur ausbilden. Die Verbindungselemente sind zweckmassig zur Aufnahme von Zug- und Stosskraften bzw. als Anbauplattform für An- bauteile z.B. zur Aufnahme von Hydraulik- und/oder Elektroleitungen und dergl konzipiert
Die Querträger und/oder Verbindungselemente sind vorteilhaft Ein- oder Mehrkammerhohl- profile z.B. aus Eisen, verzinktem Eisen, Stahl und vorzugsweise Strangpressprofile aus Aluminium oder seinen Legierungen Die Querträger und/oder Verbindungselemente können auch aus Kunststoff, insbesondere aus faserverstärktem Kunststoff, auch Faserver- bundmatenal genannt, bestehen Möglich sind auch Verbünde der vorgenannten Werkstoffe, insbesondere Metall-Kunststoffverbunde
Kunststoffe können sowohl Thermoplaste, wie Polyolefme, Polyethylene und Polypropyle- ne, Polyester, Polyvinylchlond (PVC), Polystyrole, Polyamide oder Polycarbonate (PC) als auch Duroplaste, wie Epoxidharze, sein
Als Verstarkungsfasem können insbesondere anorganische Fasern, wie Glasfasern, Kohlenstoff- oder Graphitfasem, Metallfasem (Draht), keramische Fasern oder Fasern aus Cellulo- sedenvaten oder aus thermoplastischen Kunststoffen, wie z.B. Polyvmylchlonde, Polyacry- lonitnle, Polyacryle, Polyolefme, z.B Polypropylen, Polyester, Polyamide oder Kunststofffasern bekannt unter Kevlar bzw. Aramid, etc., oder Naturfasern, wie faserartige Sihkatmi- nerale, Jute, Sisal, Hanf, Baumwolle, Ramiefasem, etc , oder Mischfasern davon verwendet werden Die Fasern werden zweckmässig in Form von textilen Flächengebilden, z.B. Vliese, nicht- maschenbildende Systeme, wie Gewebe, um- oder bidirektionale Gelege, Geflechte oder Matten usw. oder z.B. maschenbildende Systeme, wie Gestncke oder Gewirke usw , verwendet. Der Querträger weist aussen liegende Befestigungsebenen auf, welche zweckmassig Nuten, insbesondere hinterschmttene Nuten, Hinterschneidungen, Anformungen, Stege oder Rippen zur Befestigung von Anbauteilen beinhalten. Der Querträger enthalt zweckmassig in jeder Befestigungsebene wenigstens eine H terschneidung, einen Steg oder eine Nute.
Hinterschmttene Nuten können z.B. zum Anbnngen von selbsttragenden Baugruppen wie der Fahrerhausmoduleinheit bzw der Frontpartie oder der Lastentragmoduleinheit sowie von Aufprall-Energie absorbierenden Bauteilen vorgesehen sein.
Die Fahrerhaus- und Lastentragmoduleinheit sind zweckmassig über die der Antnebsmodu- leinheit zugewandten Stirn wandsei te an den Querträger der Antnebsmodulemheit befestigt Die Befestigung erfolgt vorteilhaft über eine Kaltverbindung, insbesondere eine Schraub- Verbindung. Dazu werden in die hinterschmttene Nut Klemmplättchen oder Nutensteme mit einem Innengewinde eingelegt, in welches Schrauben festgedreht werden, die wiederum das Anbauteil auf der anderen Seite halten.
Der Anschluss der Fahrerhaus- oder Lastentragmoduleinheit an die Antnebsmodulemheit erfolgt vorzugsweise über Kaltverbindungen, wie Nieten, Schrauben, Klemmen. Die Ver- bindung kann auch Schweiss- und/oder Klebverbindungen enthalten. Dabei sind bezuglich Verbindungstechnik vorteilhaft klare Trennlinien zwischen den einzelnen Moduleinheiten und Werkstoff arten, die ein spateres Recycling kostengünstig beeinflussen, vorgesehen.
Die Querschnittsform des Querträgers ist vorzugsweise über die gesamte Langsausdehnung uniform. Örtliche Abweichungen im Querschnitt, beispielsweise durch entfernen von Stegen oder Anbπngen von Löchern oder Ausnehmungen und dergl. für den Anbau untergeordneter Bauteile können vorgesehen sein.
An die Querträger können weiters Verbindungsschnittstellen zur Aufnahme der Enden von Uberrollbügeln oder zum Anbnngen einer Anbautafel mit Leitungskupplungen zum An- schhessen von Versorgungsleitungen angebracht sein. Unter Leitungskupplungen ist eine Ein- bzw. Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von Versorgungsleitungen zu verstehen.
Die Antnebsemheit der Antnebsmodulemheit beinhaltet beispielsweise einen Antnebsmo- tor, wie Elektro- Gas-, oder Verbrennungsmotor oder Kombinationen davon, sowie weitere dazu gehöπge Komponenten wie z.B. Stromgenerator, Getriebe, Differential und fallweise auch die Energiebevorratung.
Die Antnebsemheit kann längs oder quer zur Fahrtrichtung angeordnet sein und kann zweckmässig im Bereich einer Achse vorgesehen sein, bzw. über einer Achse, vorzugsweise über einer vorderen Achse, angeordnet sein. Der Antneb auf die Räder erfolgt, soweit nicht Radnabenmotoren vorgesehen sind, vorteilhaft über Kardanwelle und Differentialgetriebe.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass wenigstens an einer Achse der Lastentragmoduleinheit ein Erganzungsmotor, beispielsweise ein Elektromotor angeordnet ist. Der Erganzungsmotor wird über eine Versorgungsleitung von der Antnebsemheit mit Energie versorgt. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Antnebsemheit einen Verbrennungsmotor und einen damit angetnebenen Stromgenerator enthält, welcher die elektrische Energie für einen elektrischen Ergänzungsmotor als Achsantneb, insbesondere als Hinterachsantrieb, erzeugt.
Der Anschluss von Versorgungsleitungen zur Antnebsmodulemheit erfolgt vorteilhaft über Leitungskupplungen, wodurch gewährleistet wird, dass beim Trennen bzw. Zusammenbau der Moduleinheiten die Versorgungsleitungen problemlos getrennt bzw. verbunden werden können.
Battenen und Brennstoffzellen, die einen hohen Platzbedarf beanspruchen, können unabhängig von der Antnebsemheit beispielsweise am Fahrgestellrahmen der Lastentragmodu- lemheit angeordnet sein.
Die Antnebsmodulemheit kann weiters auch Elektronik, Klimaanlage und beispielsweise eine Ruhe- und/oder Schlafnische enthalten.
An dem oder den Querträgern der Antnebsmodulemheit können quer zur Fahrzeuglängs- nchtung angeordnete nng-, bügel- oder bogenförmige Profilkonstruktionen befestigt sein Die Profilkonstruktionen können in ihrer maximalen Breitenausdehnung Fahrzeugbreite erreichen und in ihrer maximalen Höhenausdehnung bis zum Fahrzeugdach reichen. Die genannten Profilstrukturen können unter anderem als Anschlussschnittstellen für die Fahrerhaus- und oder Lastentragmoduleinheit vorgesehen sein. Sie können auch als Überrollbügel sowie zur Aufnahme von Anbauteilen ausgebildet sein. Des weiteren können auch die Lastentragmoduleinheit und/oder Fahrerhausmodulemheit, wenigstens an ihrer der Antnebsmodulemheit zugewandten Stirnseite eine vorgenannte Pro- filstruktur enthalten, welche gegengleich zur entgegen liegenden Profilstruktur der An- triebsmoduleinheit ist. Die einzelnen Moduleinheiten können in dieser Weise durch fügen der einander anliegenden Profilstrukturen verbunden werden.
Die genannten Profilstrukturen einer Moduleinheit können über Längsprofile in Fahrzeuglängsrichtung miteinander verbunden sein. Zur gegenseitigen Verbindung der Moduleinheiten kann die Antriebsmoduleinheit an ihren Stirnseiten des weiteren auch Vertikal-, Horizontal-, oder Schrägprofile enthalten.
In einer besonderen Ausführungsvariante enthält die Antriebsmoduleinheit eine Überrollvorrichtung, welche beim Überrollen des Fahrzeuges Stoss- bzw. Aufprallkräfte aufnimmt und ableitet und z.B. die Beschädigung bzw. Deformation des Fahrerhauses und der An- triebseinheit verhindert oder reduziert. Die Überroll Vorrichtung enthält vorzugsweise eine oder mehrere bügelartige Profilkonstruktionen, sogenannte Überrollbügel, welche mit ihren bodenwärtigen Endbereichen an die Querträger, insbesondere an die Endabschnitte der Querträger, befestigt und quer zur Fahrzeuglängsrichtung angeordnet sind.
Ein Uberrollbügel enthält zweckmässig seitliche und vertikal ausgerichtete, endseitig, bei- spielsweise über Zwischenanbauteile, an einen Querträger angeordnete Profile, welche dachwärtig durch ein oder mehrere horizontal oder schräg ausgerichtete Profile zu einem Bügel verbunden sind. Der Uberrollbügel kann weiters auch aus einem, zwei oder mehreren gebogenen Profilteilen bestehen.
Die Überrollvorrichtung enthält vorzugsweise zwei Uberrollbügel, welche an einem vorde- ren bzw. rückwärtigen Querträger befestigt sind. Die Überrollvorrichtung kann weiters Bügellängsprofile als Verbindungsprofile zwischen den Überrollbügeln enthalten. Die Bügellängsprofile können als Aufprall-Energie absorbierende Elemente, als sogenannte Crash- Elemente, ausgebildet sein, die unter Einwirkung von starken, in Fahrzeuglängsrichtung wirkenden Kräften, wie Aufprallkräfte, gestaucht bzw. gefaltet und permanent oder tempo- rar verkürzt werden und einwirkende Kräfte absorbieren.
Die ring-, bügel-, oder bogenförmigen Profilstrukturen, insbesondere die Überrollbügel, und Längsprofile, insbesondere die Bügellängsprofile sind z.B. U-, oder T-förmige Profile oder Ein- oder Mehrkammerhohlprofile z.B. aus Eisen, verzinktem Eisen, Stahl und vorzugsweise Strangpressprofile aus Aluminium oder seinen Legierungen. Die genannten Profilstruktu- ren, insbesondere Uberrollbügel, und Bügellängsprofile und können auch aus Kunststoff, insbesondere aus vorstehend beschriebenem, faserverstärktem Kunststoff bestehen. Faserverstärkte Kunststoffe sind in diesem Text auch als Faserverbundteile bzw. -materialien benannt. Möglich sind auch Verbünde der vorgenannten Werkstoffe, insbesondere Metall- Kunststoff- Verbünde . Die genannten Profilstrukturen und insbesondere die Überrollbügel und oder Bügellängsprofile können ebenfalls Nuten, insbesondere hinterschmttene Nuten, Anformungen, Stege, Rippen oder Fahnen zur Befestigung von Anbauteilen oder Baugruppen enthalten.
Zwischen Antriebseinheit und den Überrollbügeln ist in Fahrzeuglängsrichtung vorzugswei- se ein Abstand angeordnet, welcher gewährleistet, dass beim Stauchen bzw. Verkürzen der Bügellängsprofile die Antriebseinheit nicht oder nur geringfügig beschädigt wird.
Die Fahrerhausmoduleinheit kann über entsprechende Verbindungsschnittstellen am vorderen Querträger und/oder Überrollbügel angebracht sein. Die Lastentragmoduleinheit kann ebenfalls über entsprechende Verbindungsschnittstellen am hinteren Querträger und/oder Überrollbügel angebracht sein.
Die entsprechenden Verbindungsmittel bzw. Verbindungsflächen, wie Stege oder Flansche, der Fahrerhausmodulemheit und insbesondere der Lastentragmoduleinheit können auf dem Querträger bzw. auf einer Auflagefläche am Querträger oder auf einem Zwischenanbauteil am Querträger aufliegen, so dass Vertikalkräfte auf eine Fläche verteilt wirken und sich nicht ausschliesslich auf Verbindungspunkte, wie Schraub- oder Nietverbindungen, konzentrieren.
Der rückwärtige Querträger kann ebenfalls als Aufprall-Energie absorbierendes Element ausgebildet sein, wobei dieses zweckmässig zur Aufnahme der Aufprall-Energie von sich, durch ein Bremsmanöver oder einen Zusammenstoss, gegen die frontseitige Bordwand der Lastentragmoduleinheit verschiebende Fracht dient. Dazu sind in die Hohlkammer oder Hohlkammern des rückwärtigen Querträgers Stoss absorbierende Elemente, auch Deformations-Elemente genannt, eingeführt, welche einwirkende Kräfte in Fahrzeuglängsrichtung durch Eigenverformung aufnehmen.
Deformations-Elemente können z.B. Hohlkörper und insbesondere hohlzylinderförmig aus- gebildete Körper aus Aluminium oder seinen Legierungen oder Elemente mit Wabenstrukturen sein. Die Hohlzylinderkörper sind zweckmässig mit ihrer Zylinderachse quer zur Längsrichtung des Querträgers im Hohlraum des Querträgers angeordnet und werden beispielsweise in Zylinderachs-Richtung gefaltet. Die Elemente können auch Schaumkörper aus grobzelligem Kunststoff sein, die in die Hohlkammer des Querträgers eingeschäumt oder eingeführt sind, wobei die Schaumkörper in ihrer Wirkungsrichtung unterschiedliche Dichten aufweisen können.
Es kann z.B. eine Achse im vorderen Fahrzeugbereich als Starrachse vorgesehen sein. Die Achse oder die Aufhängungsteile sind zweckmässig über Federelemente wie Schraubenfedern, Luftfedern und/oder Längsblattfedern am Querträger oder den Querträgem befestigt. Für die Verbindungsstellen sind an den Querträgern z.B. Konsolen als Anbauteile vorgesehen. Um die ungefederte Masse gering zu halten, ist der Antrieb vorteilhaft vollständig von der Achse getrennt angeordnet und auf dem oder den Querträgern abgestützt.
In einer weiteren Ausführungsvariante kann auch eine Einzelradaufhängung im vorderen Fahrzeugbereich, insbesondere in der Antriebsmoduleinheit, vorgesehen sein, wobei in dieser Anordnung die Radaufhängungsorgane vollständig oder teilweise und fallweise auch die Federelemente an den Querträgem befestigt sind.
Es können des weiteren eine oder mehrere Achsen des erfindungsgemässen Fahrzeuges individuell lenkbar sein. Die Antriebsmoduleinheit ist zweckmässig mit einer entsprechend lärm- und wärmedämmenden Aussenverkleidung versehen, welche z.B. an die genannten Profilstrukturen und insbesondere an die Überrollvorrichtung befestigt ist.
Die Lastentragmoduleinheit, mit oder ohne Fahrgestellrahmen, enthält zweckmässig einen Aufbau, beispielsweise einen Pritschen- oder Kastenaufbau. Die Lastentragmoduleinheit kann federnd auf die zugehörigen Achsen abgestützt oder über Radaufhängungsorgane mit den Rädern verbunden sein.
Es können, insbesondere bei der Lastentragmoduleinheit, eine oder mehrere Achsen mit einfach oder Zwillingsbereifung vorgesehen sein.
Des weiteren kann auch die Fahrerhausmoduleinheit neben einem Fahrerhaus wenigstens eine Achse enthalten.
Weiters kann vorgesehen sein, dass das Fahrzeug mehrere beispielsweise nacheinander angeordnete Antriebsmoduleinheiten und/oder mehrere beispielsweise nacheinander angeordnete Lastentragmoduleinheiten enthält.
Das erfindungsgemässe Fahrzeug erlaubt es, den Herstellungsaufwand zu reduzieren. Durch den Verzicht auf durchgehende Rahmenlängsträger kann eine Gewichtsreduktion erreicht werden und die Antriebseinheit kann quer zur Fahrzeuglängsrichtung angeordnet werden. Der modulare Aufbau erlaubt die gesonderte Herstellung einzelner Moduleinheiten, wobei insbesondere die technisch weniger anspruchsvollen Moduleinheiten, z.B. Fahrerhausmoduleinheiten, vor Ort hergestellt werden können. Der grösste Teil der Technik ist auf die Antriebsmoduleinheit konzentriert, welche an einer zentralen Fertigungsstelle von hochqualifizierten Fachkräften hergestellt werden kann. Die Lastentragmoduleinheit kann in ihren Dimensionen, insbesondere in der Lange, in beliebigem Masse vanieren, ohne dass grossere, kostspielige Änderungen in der Antnebsmodulemheit notwendig sind.
Diese Modulweise erlaubt, dass pro Quadratmeter-Montagefläche ein qualitativer, höherer Nutzungsgrad möglich ist. Weiters ergeben sich durch die Modulbauweise kürzere Bauteile in Bezug auf das Verhältnis Fahrzeuglänge zur Fahrzeugbreite. Die Modulbauweise erlaubt zudem die beliebige Kombination von einzelnen Moduleinheiten, was z.B. bei auszuführenden Reparaturarbeiten an einer einzelnen Modulemheit, bei Umbau von Fahrzeugen z.B. Änderung des Antπebs- stranges, z.B. der Luft- oder Treibstoffleitungen, oder bei Änderung des Designs von Fah- rerhauskabinen bei neuen Fahrzeugsenen Anwendung finden kann.
Im folgenden wird die Erfindung beispielhaft und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen naher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1: eine Seitenansicht eines Fahrzeuges;
Fig. 2: eine Seitenansicht einer Antnebsmodulemheit; Fig. 3a-d: eine Querschnittsansicht eines Querträgers;
Fig 4a-b- eine perspektivische Ansicht eines Querträgers mit Anbauteil;
Fig. 5a-b: eine Querschnittsansicht eines Querträgers mit Federelement;
Fig. 6a: einen Querschnitt eines Querträgers mit Stoss absorbierenden Elementen;
Fig. 6b* einen Längsschnitt entlang A-A gemass Fig. 6a; Fig. 7-8: eine perspektivische Ansicht eines weiteren Querträgers mit Anbauteilen.
Das Fahrzeug 1 in Fig. 1 enthält eine Antnebsmodulemheit 3, an welche über Verbindungs- schnittstellen (nicht gezeigt) eine Fahrerhausmodulemheit 2 und eine Lastentragmoduleinheit 4 mittels Kaltverbindungen angeschlossen sind.
Die Antnebsmodulemheit 3 enthält eine über der vorderen Achse angeordnete Antnebsein- heit 13 mit einem Antneb, einem Getnebe und einem Generator zur Stromerzeugung. Durch den modularen Aufbau des Fahrzeuges bedingt, enthalt das Fahrzeug 1 keine durchgehenden Fahrgestell-Langstrager. Die Antnebsemheit 13 ist über Federelemente an einem m Fahr- zeuglängsnchtung vor bzw. hinter einer Achse 22 angeordneten vorderen und rückwärtigen Querträger 5a, 5b befestigt. Am vorderen Querträger 5a ist weiters ein Uberrollbügel 6a in Form eines U-Profiles quer zur Fahrzeuglängsnchtung befestigt.
Die Antnebsmodulemheit 3 beinhaltet weiters eine Ruhe- oder Schlafmsche 11, die wenigstens teilweise unter dem Uberrollbügel 6a im vorderen, dachwartigen Bereich der An- tnebsmoduleinheit 3 angeordnet ist, sowie Klima-Anlage und Elektronik 12. Battene und Betnebsstoff 14 sind separat an einem Fahrgestellrahmen der Lastentragmoduleinheit 4 angebracht.
In Fig. 2 sind an die seitlichen Endabschnitte des vorderen und rückwärtigen Querträgers 5'a, 5'b ein vorderer bzw. rückwärtiger Überrollbügel 6a, 6b befestigt. Die beiden Uberrollbügel 6a, 6b sind weiters über Bügellängsprofile 7 verbunden und bilden gemeinsam einen biegesteifen Ubenollkäfig. Sowohl die Fahrerhaus- 2 und Lastentragmoduleinheit 4 als auch die Antnebsemheit 13 sind über vordere und rückwärtige Zwischenanbauteile 10a, 10b mit den Querträgern 5'a, 5'b verbunden. Weitere Befestigungspunkte, gegebenenfalls auch über Zwischenanbauteile, zur Aufnahme von Anbauteilen befinden sich an den Uberrollbugeln 6a, 6b (nicht gezeigt)
Die Bügellängsprofile 7 sind in einer speziellen Ausführungsvanante als Energie absorbierende Elemente ausgebildet, d.h. sie sind als sogenannte Crash-Elemente ausgebildet, die bei einem Zusammenstoss mit m Fahrzeuglängsnchtung wirkenden Aufprallkräften gefaltet oder gestaucht werden und bei diesem Vorgang Aufprall-Energie absorbieren.
Die Antnebsmodulemheit 3 beinhaltet weiters eine Ruhe- oder Schlafnische 11, die im wesentlichen innerhalb der Uberrollvornchtung angeordnet ist, sowie die Klima-Anlage und Elektronik 12.
Die Antnebsemheit 13 ist über Elastomer-Federungen 9 (siehe auch Fig. 5 a, 5b) federnd auf den Querträgern 5'a, 5'b befestigt.
Verschiedene Querschnittsformen von möglichen Querträgern sind in Fig. 3a-d dargestellt Die Querträger 29, 29', 29", 29'" sind stranggepresste Einfach- oder Mehrfachhohlprofile aus Aluminium oder seinen Legierungen. Sie enthalten an ihren jeweiligen Befestigungsebenen wenigstens eine Befestigungsnut 17, insbesondere eine hinterschmttene Nut, und/oder einen Steg bzw. Anformung 16 zur Befestigung von Anbauteilen.
Die Befestigung der Uberrollbügel 6a, 6b ist in einer Detaillösung in Fig. 4a dargestellt, wobei die Zeichnung lediglich den Verbindungsausschnitt zeigt. Der Uberrollbügel (6a, 6b) ist über Zwischenanbauteile 20 mittels Formschlussverbmdung an den Endabschnitten des Querträgers 30 befestigt. An den Querträger 30 werden weitere untergeordnete Anbauteile wie Anbautafeln 24 mit Leitungskupplungen für den Anschluss von Versorgungsleitungen zwischen Antnebsmodulemheit 3 und Lastentragmoduleinheit 4 bzw. Fahrerhausmodulemheit 2 angebracht (siehe Fig. 4b). Die Anbautafel 24 kann beispielsweise auf einen Steg 16 des Querträgers 30 aufgesteckt und mittels Klemmverbindung arretiert sein.
Die Antnebsemheit wird gemass den Detaillosungen nach Fig. 5a, 5b von Zwischenanbau- teilen 21, 21' getragen, welche unter anderem über Elastomer-Federlagen 31, 31' federnd an den Querträger 32 befestigt sind. Die Elastomer-Federlagen 31, 31' enthalten Basisplatten 25, 25' und sind über diese an den Querträger 32 geschraubt, wobei die Verschraubung, wie vorgangig beschneben, über Klemmplättchen m hinterschnittenen Nuten erfolgt Die Fahrerhaus- 2 bzw Lastentragmoduleinheit 4 wird über Zwischenanbauteile 36 (schematisch dargestellt) an die Anbauebene 26 der Querträger 32 angebracht. Die Zwischenanbauteile 36 sind über Schrauben 35, welche in die Innengewinde von in hinterschnittene Nuten eingeführten Klemmplättchen 37 gedreht werden und diese arretieren und m der Nut verklemmen, an die Anbauebene 26 der Querträger 32 angebracht.
In einer weiteren Detaillosung wird der rückwärtige Querträger 33 mit Energie absorbierenden Elementen, sogenannten Crash-Elementen, ausgerüstet (siehe Fig. 6a, 6b) Die Crash- Elemente sind in der Hohlkammer 34 des als Hohlprofil ausgebildeten Querträgers 33 angeordnete Hohlzyhnderkorper 27 aus einer Alurmmumlegierung. Die Hohlzyhnderkorper 27 werden bei einem Aufprall in Richtung Zylinderachse gefaltet bzw. gestaucht.
Eine weitere Ausfuhrung eines Querträgers 50 ist m Fig. 7 gezeigt. An der bodenwartigen Seite verfugt der Querträger 50, welcher als stranggepresstes Mehrkammerhohlprofil aus Aluminium gefertigt ist, eine in Langsnchtung des Querträgers 50 verlaufende Rundnut 61 Die Rundnut 61 dient unter anderem zur Befestigung eines Stossdampfers 52, wobei dieser mit seinem em Augen- oder Stiftgelenk enthaltenden Endabschnitt in die Rundnut 61 eingreift und mittels einer quer zur Rundnut 61 verlaufenden Schraub- oder Stiftverbindung 58 mit dem Querträger 50 verbunden ist Der Stossdamper ist mit seiner anderen Seite auf die Achse abgestutzt (nicht gezeig)
An einem Steg 57 ist em Verbindungselement in der Ausbildung einer Verbindungsstrebe 53 angebracht, welche den Querträger 50 mit einem weiteren parallel verlaufenden Querträger verbindet (nicht gezeigt)
Der Querträger 50 weist vertikale Anschlussflachen mit in Langsnchtung des Querträgers 50 verlaufenden zackenformig ausgebildeten Leisten 54 auf. Ein Zwischenanbauteil 51 weist an seiner dem Querprofil 50 zugewandten Seite ebenfalls parallel in Langsnchtung des Querträgers 50 verlaufenden zackenformige Leisten 55 auf, wobei die zackenformigen Leisten 55 des Zwischenanbauteils 51 in vorliegender Ausfuhrung m engerer Anordnung sind als die zackenformigen Leisten 54 des Querträgers 50. Das Zwischenanbauteil 51 ist über eine Klebverbindung mit dem Endabschmtt des Querträger 50 verbunden, wobei die die zackenformigen Leisten 54, 55 enthaltenden Flachen des Zwischenanbauteils 51 und des Querträgers 50 mit Klebstoff beaufschlagt und gegenseitig gefugt sind. Die genannten Rachen sind mit ihren zackenformigen Leisten gegenseitig verhakt, was sich verstärkend auf die Bauteil- 5 Verbindung insbesondere bezüglich auf das Zwischenanbauteil 51 wirkenden Vertikalkrafte auswirkt.
Der Querträger 50 weist des weiteren eine Balkon 56 zur Aufnahme weiterer Anbauteile auf. Der Balkon 56 ist im Endabschnitt des Querträgers 50 ausgeschnitten, dies wegen des Anschlusses des Zwischenanbauteils 51 und dem daran befestigten Uberrollbügel (nicht 10 gezeigt)
Fig. 8 zeigt eine weitere Vanante eines Querträgers 40 mit Anbauteilen Am Endabschnitt des Querträgers 40 ist wiederum ein Zwischenanbauteil 41 angebracht, wobei das Zwischenanbauteil 41 einen in Langsnchtung des Querträgers 40 verlaufenden halbkreisförmigen Wulst 49 aufweist, welcher in eine m Langsnchtung des Querträgers 40 verlaufende
15 Rundnut 48 eingreift, wodurch sich eine stutzende Verbindung bezüglich auf das Zwischenanbauteil 41 wirkende Vertikalkrafte ergibt. Die Rundnut 48 weist eine gennge Hinter- schneidung auf. Ein Uberrollbügel 42 ist mittels Schraubverbindung 43 mit dem Zwischenanbauteil 41 verbunden, wobei die Schrauben durch vertikale Schhtzoffnungen im Zwischenanbauteil 41 und im Uberrollbügel 42 führen und auf ihrer freien Seite mit Schrau-
20 benmuttern fixiert sind. Der Ubenollbugel 42 liegt mit seinem stirnseitigen Endflache auf einem Dampfungselement 60 aus Kunststoff auf, welches mittels Klebverbindung am Querträger 40 angebracht ist. Das Dampfungselement 60 dient zur Absorption von auf den Uberrollbügel 42 einwirkenden vertikalen Stossen.
Der Querträger 40 enthält weiters einen Steg 45 mit einer in Langsnchtung des Querträgers 25 40 verlaufenden wulstartigen Anformung und Hakenelement Der Steg mit seinen Anfor- mungen ist Teil einer Klemmverbindung, welche eine Anbautafel 44 zum Anschluss von Verbmdungsleitungen aufnimmt Der Steg ist im Endabschnitt des Querträgers 40 ausgeschnitten
Des weiteren enthalt der Querträger 40 eine in Langsnchtung des Querträgers 40 verlaufen- 30 de hinterschmttene Nut 46 bzw hinterschmttene Rundnut 47 zur Aufnahme weiterer Anbauteile.

Claims

Patentansprüche
1. Fahrzeug für Lasten- und/oder Personentransporte enthaltend einen Fahrerhausbereich und einen Nutzlast- oder Personentransportanbau, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) eine Konstruktion aus gesonderten, gegenseitig gefügten Moduleinheiten (2, 3, 4), enthaltend wenigstens eine Fahrerhausmoduleinheit (2), wenigstens eine Lastentragmoduleinheit (4), welche wenigstens eine Achse (23) enthält, und wenigstens eine zwischen einer Fahrerhausmoduleinheit (2) und einer Lastentragmoduleinheit (4) angeordnete Antriebsmoduleinheit (3), welche eine Antriebseinheit (13) und eine Achse (22) enthält, aufweist.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) eine Konstruktion aus gesonderten, gegenseitig gefügten Moduleinheiten (2, 3, 4) besteht und die Moduleinheiten (2, 3, 4) eine Fahrerhausmoduleinheit (2), eine Lastentragmoduleinheit (4) und eine zwischen der Fahrerhausmoduleinheit (2) und der Lastentragmoduleinheit (4) angeordnete Antriebsmoduleinheit (3) umfassen und die Antriebsmoduleinheit (3) wenigstens eine, vorzugsweise genau eine Achse (22) enthält und die Lastentragmoduleinheit (4) wenigstens eine Achse (23) enthält.
3. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmoduleinheit (3) wenigstens einen, vorzugsweise einen vorderen und rückwärtigen, Querträger (5a, 5b) enthält und die Antriebseinheit (13) auf die Querträger abgestützt ist und die Querträger (5a, 5b) auf die Achse abgestützt sind.
4. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmoduleinheit (3) ein oder mehrere Querträger (5a, 5b) enthält und die Antriebseinheit (13) über der Achse (22) angeordnet und über Federelemente (9) auf einem oder mehreren Querträgem (5a. 5b) oder auf Zwischenanbauteilen (10a, 10b) an den Querträgem (5a, 5b) gelagert ist, und Mittel (28) zur federnden Abstützung der Querträger (5a, 5b) auf die Achse (22) vorhanden sind und die Querträger (5a, 5b) Ein- oder Mehrkammerhohlprofile, vorzugsweise Strangpressprofile aus Aluminium, oder aus einem Faserverbundmaterial sind, und die Fahrerhaus- (2) und/oder Lastentragmoduleinheit (4) über Verbindungsschnittstellen am Querträger (5a, 5b) mit der Antriebsmoduleinheit (3) verbunden sind.
5. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmoduleinheit (3) vor und hinter der Achse (22) einen vorderen und einen rückwärtigen Querträger (5a. 5b) enthält, und die Querträger (5a, 5b) über Verbindungselemente (53) zu einem Rah- men verbunden sind und die Antriebseinheit (13) im Bereich zwischen den Querträgem (5 a, 5b) angeordnet ist, und vorzugsweise über eine Mehr-Punkt-Elastomer-Lagerung auf den Querträgem (5a, 5b) und/oder den Verbindungselementen aufliegt.
6. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querträger (5) Befesti- 5 gungsebenen aufweisen, vorzugsweise Befestigungsebenen gegen Fahrerhaus- und Lastentragmoduleinheit, und die Befestigungsebenen wenigstens Nuten (17), vorzugsweise hinterschnittene Nuten, Anformungen, Stege (16), oder Hinterschneidungen enthalten.
7. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrerhaus- (2), die Lastentrag- (4) und vorzugsweise die Antriebsmoduleinheit (3) an ihren den anderen Mo-
10 duleinheiten zugewandten Stirnseiten ring-, bügel- oder bogenförmige Profilstrukturen enthalten und die Moduleinheiten über die ring-, bügel- oder bogenförmige Profilstrukturen miteinander verbunden sind.
8. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Endabschnitten der Querträger (5a, 5b) wenigstens ein Übenollbügel (6a, 6b) quer zur Fahrzeuglängsrich-
15 tung angebracht ist und ein vorderer Querträger (5a) und vorderer Überrollbügel (6a) Mittel zur Befestigung der Fahrerhausmoduleinheit (2) aufweisen und ein rückwärtige Querträger (5b) und rückwärtige Überrollbügel (6b) Mittel zur Befestigung der Lastentragmoduleinheit (4) beinhalten und die Überrollbügel (6a, 6b) durch Bügellängsprofile (7), vorzugsweise aus Aluminium-Strangpresshohlprofilen oder Faserverbundteilen,
20 miteinander verbunden sind.
9. Fahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bügellängsprofile (7) als Stoss absorbierende Elemente in Form von Hohlprofilen oder Hohlprofilen mit in dessen Hohlräumen eingelagerten Schaumstoffkörpem ausgebildet sind.
10. Fahrzeug nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmodulein- 25 heit (3) eine im dachwärtigen Bereich, vorzugsweise zwischen dem vorderen und rückwärtigen Uberrollbügel (6a,6b), angeordnete Ruhe- und Schlafnische (11) enthält.
11. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsleitungen der Antriebsmoduleinheit (3) und der Fahrerhaus- (2) und/oder Lastentragmoduleinheit (4) über Leitungskupplungen verbunden sind.
30 12. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Achse, insbesondere eine Achse (23) der Lastentragmoduleinheit (4), mit einem sekundären Antrieb, vorzugsweise mit einem Elektroantrieb ausgestattet ist und die Antriebsenergie und Steuerung des sekundären Antriebes über Versorgungsleitungen von der Antriebsmoduleinheit (3) erfolgt.
13. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastentragmoduleinheit (4) einen Aufbau (33), insbesondere einen Kasten- oder Pritschenaufbau und vorzugs- weise einen unter dem Aufbau angeordneten Fahrgestellrahmen enthält.
14. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Achsen individuell lenkbar sind.
15. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Moduleinheiten (2, 3, 4) gegenseitig mittels Kaltverbindungen, vorzugsweise mittels Schrauben, Klemmen, Nie- ten, trennbar verbunden sind.
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